Õli tuhasisaldus

Õli tuhasisaldus mida iseloomustavad kaks mõistet: baasõli tuhasisaldus ja sulfaattuhasisaldus. Lühidalt öeldes näitab tavaline tuhasisaldus, kui hästi sai puhastatud aluspõhi, millele edaspidi lõplik õli tehakse (ehk erinevate soolade ja mittesüttivate, sh metalliliste lisandite olemasolu selles). Mis puutub sulfaattuhasisaldusse, siis see iseloomustab valmisõli, mis sisaldab teatud koguses lisaaineid ning näitab täpselt nende kogust ja koostist (nimelt naatriumi, kaaliumi, fosfori, väävli ja muude elementide olemasolu selles).

Kui sulfaattuha sisaldus on kõrge, põhjustab see sisepõlemismootori seintele abrasiivse kihi moodustumist ja vastavalt mootori kiiret kulumist, see tähendab selle ressursi vähenemist. Tavapärase tuhasisalduse madal tase tagab heitgaaside järeltöötlussüsteemi kaitstuse saastumise eest. Üldiselt on tuhasisalduse näitajad üsna keeruline mõiste, kuid huvitav, nii et proovime kõik järjekorda panna.

Mis on tuhasisaldus ja mida see mõjutab

Tuhasisaldus on mittesüttivate lisandite hulga näitaja. Igas sisepõlemismootoris läheb teatud kogus täidetud õli "jäätmeteks", see tähendab, et see aurustub silindritesse sattudes kõrgel temperatuuril. Selle tulemusena tekivad nende seintele põlemisproduktid ehk lihtsalt tuhk, mis sisaldab erinevaid keemilisi elemente. Ja just tuha koostise ja koguse järgi saab hinnata õli kurikuulsat tuhasisaldust. see indikaator mõjutab nii sisepõlemismootori osadele süsiniku ladestumise võimet kui ka tahkete osakeste filtrite jõudlust (tulekindel tahm ummistab ju kärgstruktuuri). Seetõttu ei tohi see ületada 2%. Kuna tuhasisu on kaks, käsitleme neid omakorda.

Baasõli tuhasisaldus

Alustame tavalise tuhasisalduse kontseptsioonist, kui lihtsamast. Ametliku määratluse kohaselt on tuhasisaldus õliproovi põlemisel järelejäänud anorgaaniliste lisandite hulga mõõt, mida väljendatakse protsendina testitava õli massist. Seda mõistet kasutatakse tavaliselt lisanditeta õlide (sh baasõlid) iseloomustamiseks, samuti erinevate määrdevedelike iseloomustamiseks, mida ei kasutata sisepõlemismootorites ega masinatehnoloogias laiemalt. tavaliselt on kogutuhasisaldus vahemikus 0,002% kuni 0,4%. Seega, mida madalam on see indikaator, seda puhtam on testitud õli.

Mis mõjutab tuhasisaldust? Tavaline (või aluseline) tuhasisaldus mõjutab õli puhastamise kvaliteeti, mis samuti ei sisalda lisaaineid. Ja kuna need on praegu peaaegu kõigis kasutatud mootoriõlides, siis tavalise tuhasisalduse mõistet laialt ei kasutata, vaid selle asemel kasutatakse laiemas tähenduses sulfaattuhasisalduse mõistet. liigume selle juurde.

Sulfaadituhk

Lisandid õlis

Niisiis on sulfaattuha sisaldus (teine ​​nimi sulfaaträbu taseme või indikaatori jaoks) näitaja orgaanilisi metalliühendeid (nimelt nende koostises olevaid tsingi, kaaliumi, magneesiumi, kaltsiumi, baariumi, naatriumi ja muid elemente) sisaldavate lisandite määramiseks. . Selliste lisanditega õli põletamisel tekib tuhk. Loomulikult, mida rohkem neid õlis on, seda rohkem on ka tuhka. See omakorda seguneb sisepõlemismootoris vaiguse ladestustega (see kehtib eriti siis, kui sisepõlemismootor on vana ja/või selles pole pikka aega õli vahetatud), mille tagajärjel tekib abrasiiv. kiht moodustub hõõrduvatele osadele. Töö ajal need kriimustavad ja kulutavad pinda, vähendades seeläbi sisepõlemismootori ressurssi.

Sulfaattuhasisaldust väljendatakse ka protsendina õli massist. Selle määramiseks on aga vaja läbi viia spetsiaalne protseduur katsemassi põletamise ja kaltsineerimisega. Ja protsent võetakse tahkest bilansist. Samal ajal kasutatakse töös väävelhapet, et eraldada massist sulfaadid. Siit pärineb nimi sulfaattuhk.. Allpool käsitleme GOST-i järgi mõõtmiste teostamise täpset algoritmi.

Sageli tähistatakse sulfaattuha sisaldust ingliskeelse lühendiga SA - sulfaadist ja tuhast - tuhast.

Sulfaattuha sisalduse mõju

Liigume nüüd edasi küsimuse juurde mida sulfaattuhk mõjutab. Kuid enne seda tuleb selgitada, et selle kontseptsioon on otseselt seotud mootoriõli baasnumbri kontseptsiooniga. See väärtus võimaldab teil määrata põlemiskambris leiduvate süsiniku hoiuste kogust. Tavaliselt satub õli sinna läbi kolvirõngaste, voolates mööda silindrite seinu alla. Nimetatud tuha kogus mõjutab otseselt nii süütesüsteemi toimimist kui ka sisepõlemismootori käivitumist külmal aastaajal.

Baasarvu sõltuvus ajast

Seega on sulfaattuha sisaldus otseselt võrdeline ka kasutamata (või ainult täidetud) õli baasarvu algväärtusega. Samas tuleb mõista, et baasarv ei ole määrdevedeliku neutraliseerimisvõime absoluutne näitaja ja aja jooksul see langeb. See on tingitud väävli ja muude kahjulike komponentide olemasolust kütuses. Ja mida viletsam on kütus (mida rohkem väävlit selles), seda kiiremini baasarv langeb.

Pange tähele, et sulfaattuha sisaldus mõjutab otseselt mootoriõli leekpunkti, nimelt aja jooksul, kui selle koostises olevad lisandid põlevad, väheneb nimetatud temperatuuri väärtus. See vähendab ka õli enda jõudlust, olenemata sellest, kui kvaliteetne see on.

Madala tuhasisaldusega õlide kasutamisel on "mündi kaks külge". Ühest küljest on nende kasutamine õigustatud, kuna sellised ühendid on mõeldud heitgaasisüsteemide (nimelt katalüsaatorite, tahkete osakeste filtrite, EGR-süsteemidega varustatud) kiire reostuse vältimiseks. Teisest küljest ei taga (vähenda) madala tuhasisaldusega õlid sisepõlemismootori osadele vajalikku kaitsetaset. Ja siin peate õli valimisel valima "kuldse keskmise" ja juhinduma autotootja soovitustest. See tähendab, et vaadake tuhasisalduse ja aluselise arvu väärtust!

Väävli roll tuha tekkes

Pange tähele, et mootoriõlide tavaline tuhasisaldus ei ole midagi pistmist väävli tasemega neis. See tähendab, et madala tuhasisaldusega õlid ei pruugi olla madala väävlisisaldusega ja see küsimus tuleb eraldi selgitada. Tasub lisada, et sulfaattuha sisaldus mõjutab ka reostust ja tahkete osakeste filtri tööd (regeneratsiooni võimalust). Fosfor seevastu blokeerib järk-järgult süsinikmonooksiidi järelpõlemise katalüsaatori ja ka põlemata süsivesinike.

Mis puutub väävli, siis see häirib lämmastikoksiidi neutralisaatori tööd. Kahjuks on kütuse kvaliteet Euroopas ja postsovetlikus ruumis väga erinev, mitte meile kasulik. nimelt on meie kütuses palju väävlit, mis on sisepõlemismootoritele väga kahjulik, kuna kõrgel temperatuuril veega segades moodustuvad kahjulikud happed (peamiselt väävel), mis söövitavad sisepõlemismootori osi. Seetõttu on Venemaa turul parem valida kõrge baasnumbriga õli. Ja nagu eespool mainitud, on õlides, kus on kõrge leeliseline arv, kõrge tuhasisaldus. Samal ajal tuleb mõista, et universaalset õli pole olemas ja see tuleb valida vastavalt kasutatavale kütusele ja sisepõlemismootori omadustele. Esiteks peate tuginema autotootja (nimelt selle sisepõlemismootori) soovitustele.

Milline on õli tuhasisalduse nõue

Õlipõlemisest tekkinud tuhk

Kaasaegsete õlide madala tuhasisalduse dikteerivad Euroopas kehtivad Euro-4, Euro-5 (vananenud) ja Euro-6 keskkonnanõuded. Nende kohaselt ei tohiks kaasaegsed õlid tahkete osakeste filtreid ja auto katalüsaatoreid oluliselt ummistada ning keskkonda eralduda minimaalselt kahjulikke aineid. need on loodud ka selleks, et minimeerida tahma ladestumist ventiilidele ja silindritele. Kuid tegelikkuses selline lähenemine vähendab järsult kaasaegsete sisepõlemismootorite ressurssi, kuid see on kasulik ka autotootjatele, kuna see viib otseselt selleni sage auto vahetamine autoomanike poolt Euroopas (tarbijanõudlus).

Mis puutub kodumaistesse autojuhtidesse (kuigi see kehtib rohkem kodumaise kütuse kohta), siis enamikul juhtudel mõjutavad vähese tuhasisaldusega õlid vooderdisi, sõrmi ja aitavad kaasa ka sisepõlemismootori seeliste kulumisele. Kuid õlide madala tuhasisalduse korral on kolvirõngastel vähem sadestusi.

Huvitav on see, et Ameerika õlide (standardite) sulfaattuha sisaldus on madalam kui Euroopa õlides. Selle põhjuseks on 3. ja/või 4. rühma kuuluvate kvaliteetsete baasõlide kasutamine (valmistatud polüalfaolefiinide baasil või hüdrokrakkimise tehnoloogiat kasutades).

Täiendavate lisandite kasutamine, näiteks kütusesüsteemi puhastamiseks, võib põhjustada täiendava tahmakihi moodustumist, mistõttu tuleb selliste preparaatidega käsitseda ettevaatusega.

Katalüsaatorirakud on tahmaga ummistunud

Paar sõna uute mudelite sisepõlemismootoritest, mille silindriplokid on valmistatud alumiiniumist, millel on lisakate (paljud kaasaegsed autod VAG kontsernilt ja mõned "jaapanlased"). Internetis kirjutavad nad palju sellest, et sellised mootorid kardavad väävlit ja see on tõsi. Mootoriõlis on seda elementi aga palju vähem kui kütuses. Seetõttu on kõigepealt soovitatav kasutada bensiinistandard Euro-4 ja kõrgemja kasutada ka madala väävlisisaldusega õlisid. Kuid pidage meeles, et madala väävlisisaldusega õli ei ole alati madala tuhasisaldusega õli! Seega kontrollige tuhasisaldust alati eraldi dokumentatsioonist, mis kirjeldab konkreetse mootoriõli tüüpilisi omadusi.

Madala tuhasisaldusega õlide tootmine

vajadus vähese tuhasisaldusega õlide tootmise järele tekkis suuresti keskkonnanõuete tõttu (kurikuulsad Euro-x standardid). Mootoriõlide valmistamisel sisaldavad need (erinevates kogustes, olenevalt paljudest asjadest) väävlit, fosforit ja tuhka (hiljem muutub see sulfaadiks). Niisiis põhjustab järgmiste keemiliste ühendite kasutamine nimetatud elementide ilmumist õlide koostisesse:

• tsinkdialküülditiofosfaat (nn multifunktsionaalne lisand antioksüdantsete, kulumisvastaste ja äärmuslike surveomadustega);
• kaltsiumsulfonaat on pesuaine, see tähendab pesuaine lisand.

Sellest lähtuvalt on tootjad leidnud mitmeid lahendusi õlide tuhasisalduse vähendamiseks. Seega on praegu kasutusel järgmised:

• pesuainete lisandite lisamine mitte õlisse, vaid kütusesse;
• tuhavaba kõrge temperatuuriga antioksüdantide kasutamine;
• tuhavabade dialküülditiofosfaatide kasutamine;
• madala tuhasisaldusega magneesiumsulfonaatide kasutamine (piiratud kogustes, kuna see aitab kaasa ka sademete tekkele sisepõlemismootoris), samuti detergentide alküülfenooli lisandite kasutamine;
• sünteetiliste komponentide kasutamine õlide koostises (näiteks lagunemiskindlad estrid ja paksendavad lisandid, mis on vajalikud soovitud viskoossus-temperatuuri omaduste ja madala lenduvuse tagamiseks, nimelt 4 või 5 rühma baasõlid).

Kaasaegsed keemiatehnoloogiad võimaldavad kergesti saada mis tahes tuhasisaldusega õli. Peate lihtsalt valima konkreetse auto jaoks kõige sobivama koostise.

Tuhataseme normid

Järgmine oluline küsimus on kindlaks teha tuhasisalduse standardid. Tasub kohe mainida, et need sõltuvad mitte ainult sisepõlemismootori tüübist (bensiini-, diisel-sisepõlemismootorite, aga ka gaasiballooniga (GBO) sisepõlemismootorite puhul erinevad need näitajad), vaid samuti kehtivatele keskkonnastandarditele (Euro-4, Euro-5 ja Euro-6). Enamikus baasõlides (st enne spetsiaalsete lisandite lisamist nende koostisesse) on tuhasisaldus ebaoluline ja on ligikaudu 0,005%. Ja pärast lisandite lisamist, st valmis mootoriõli valmistamist, võib see väärtus ulatuda 2% -ni, mida GOST lubab.

Mootoriõlide tuhasisalduse normid on Euroopa Autotootjate Assotsiatsiooni ACEA standardites selgelt kirjas ning kõrvalekalded neist on lubamatud, seetõttu juhinduvad kõik kaasaegsed (litsentseeritud) mootoriõlide tootjad alati nendest dokumentidest. Esitame andmed tabeli kujul praegu laialt levinud keskkonnastandardi Euro-5 kohta, mis ühendab keemiliste lisandite väärtused ja üksikud olemasolevad standardid.

API nõuded	SL	SM	SN-RC/ILSAC GF-5	CJ-4
Fosforisisaldus, %	0,1 max	0,06-0,08	0,06-0,08	0,12 max
Väävlisisaldus, %	-	0,5-0,7	0,5-0,6	0,4 max
Sulfaattuhk, %	-	-	-	1 max
ACEA nõuded bensiinimootoritele	C1-10	C2-10	C3-10	C4-10
-	LowSAPS	MidSAPS	MidSAPS	LowSAPS
Fosforisisaldus, %	0,05 max	0,09 max	Maksimaalselt 0,07-0,09	0,09 max
Väävlisisaldus, %	0,2 max	0,3 max	0,3 max	0,2 max
Sulfaattuhk, %	0,5 max	0,8 max	0,8 max	0,5 max
Alusarv, mg KOH/g	-	-	6 min	6 min
ACEA nõuded kaubanduslikele diiselmootoritele	E4-08	E6-08	E7-08	E9-08
Fosforisisaldus, %	-	0,08 max	-	0,12 max
Väävlisisaldus, %	-	0,3 max	-	0,4 max
Sulfaattuhk, %	2 max	1 max	1 max	2 max
Alusarv, mg KOH/g	12 min	7 min	9 min	7 min

Nagu ülaltoodud tabelist näha, on Ameerika API standardi järgi tuhasisaldust raske hinnata ja selle põhjuseks on asjaolu, et Uues Maailmas pole tuhasisaldus nii täpne. nimelt näitavad nad lihtsalt ära, millised õlid on kanistrites - täis, keskmine tuhk (MidSAPS). Sellisena ei ole neil vähetuhasisaldust. Seetõttu tuleb ühe või teise õli valimisel keskenduda eelkõige ACEA märgistusele.

Ingliskeelne lühend SAPS tähistab Sulphated Ash, Phosphorus and Sulphur.

Näiteks vastavalt Euro-5 standardile esitatud teabe põhjal, mis kehtib ja kehtib 2018. aastal Vene Föderatsiooni territooriumil, on tänapäevase bensiiniauto jaoks lubatud täita ACEA järgi C3 õli (tavaliselt SN vastavalt API-le) - sulfaattuha sisaldus ei ületa 0,8% (keskmine tuhk). Kui rääkida keerulistes tingimustes töötavatest diiselmootoritest, siis näiteks ACEA E4 standard ei luba kütuses ületada 2% sulfaattuha sisaldust.

Vastavalt rahvusvahelistele mootoriõlide nõuetele bensiinimootoritele sulfaattuha sisaldus ei tohiks ületada - 1.5%, diisli puhul ICE väikese võimsusega - 1.8% ja suure võimsusega diiselmootoritele - 2.0%.

LPG-sõidukite tuhasisalduse nõuded

Mis puutub gaasiballooniga autodesse, siis on parem neid kasutada madala tuhasisaldusega õlid. See on tingitud bensiini ja gaasi keemilisest koostisest (olenemata sellest, kas metaan, propaan või butaan). Bensiinis on rohkem tahkeid osakesi ja kahjulikke elemente ning et mitte kogu süsteemi ära rikkuda, tuleb kasutada spetsiaalseid madala tuhasisaldusega õlisid. Määrdeainete tootjad pakuvad tarbijatele spetsiaalselt nn gaasiõlisid, mis on mõeldud vastavate ICE jaoks.

Nende oluliseks puuduseks on aga nende kõrge hind ja raha säästmiseks võite lihtsalt vaadata tavaliste "bensiini" õlide omadusi ja tolerantse ning valida sobiva madala tuhasisaldusega koostise. Ja pidage meeles, et peate selliseid õlisid vastavalt määratud eeskirjadele vahetama, hoolimata asjaolust, et kaevandamise läbipaistvus on palju suurem kui traditsiooniliste õlide puhul!

Tuhasisalduse määramise meetod

Kuidas aga määratakse mootoriõli tuhasisaldust ja kuidas aru saada, millise tuhasisaldusega õli kanistris on? Tarbijal on mootoriõli tuhasisaldust kõige lihtsam määrata lihtsalt anuma etiketil olevate tähistuste järgi. Nendel on tuhasisaldus tavaliselt näidatud vastavalt ACEA standardile (autotootjate Euroopa standard). Vastavalt sellele jagunevad kõik praegu müüdavad õlid:

• täis tuhk. Neil on täielik pakett lisaaineid. Inglise keeles on neil tähistus - Full SAPS. ACEA standardi kohaselt tähistatakse neid järgmiste tähtedega - A1 / B1, A3 / B3, A3 / B4, A5 / B5. Tuha lisandid on siin umbes 1 ... 1,1% määrdevedeliku kogumassist.
• keskmine tuhk. Neil on vähendatud lisaainete pakett. Viidatud kui Middle SAPS või Mid SAPS. ACEA järgi on need tähistatud C2, C3. Samamoodi on keskmise tuhaõli korral tuhamass umbes 0,6 ... 0,9%.
• Madal tuhk. Metalli sisaldavate lisandite minimaalne sisaldus. Määratud madala SAPSiga. ACEA järgi on need tähistatud C1, C4. Madala tuhasisalduse korral on vastav väärtus alla 0,5%.

Pange tähele, et mõnel juhul ühendatakse ACEA tähistusega C1 kuni C5 õlid ühte rühma, mida nimetatakse madala tuhasisaldusega. nimelt leiab sellist infot Vikipeediast. See pole aga päris õige, kuna selline lähenemine lihtsalt näitab, et kõik need määrdeained sobivad katalüsaatoritega ja ei midagi muud! Tegelikult on õlide õige gradatsioon tuhasisalduse järgi toodud ülal.

.

ACEA A1 / B1 (aegunud alates 2016. aastast) ja A5 / B5 tähistust kandvad õlid on nn. energiasäästu, ja seda ei saa kasutada kõikjal, vaid ainult spetsiaalselt mootoritele mõeldud mootorites (tavaliselt uued automudelid, näiteks paljudel "korealastel"). Seetõttu täpsustage see punkt oma auto kasutusjuhendis.

Tuhastandardid

Erinevate õliproovide testimine

Kehtib Venemaa riikidevaheline standard GOST 12417-94 “Naftatooted. Sulfaattuha määramise meetod, mille kohaselt saab igaüks mõõta testitava õli sulfaattuha sisaldust, kuna see ei nõua keerulisi seadmeid ja reaktiive. Tuhasisalduse määramiseks on ka teisi, sealhulgas rahvusvahelisi standardeid, nimelt ISO 3987-80, ISO 6245, ASTM D482, DIN 51 575.

Kõigepealt tuleb märkida, et GOST 12417-94 määratleb sulfaattuhasisalduse jäägina pärast proovi karboniseerimist, töödeldud väävelhappega ja kaltsineeritud konstantse massini. Kontrollimeetodi olemus on üsna lihtne. Esimeses etapis võetakse teatud mass testitud õlist ja põletatakse süsinikusisalduseni. siis peate ootama, kuni saadud jääk jahtub, ja töödelge seda kontsentreeritud väävelhappega. edasi süüdata temperatuuril +775 kraadi Celsiuse järgi (lubatud on kõrvalekalle 25 kraadi ühes ja teises suunas), kuni süsinik on täielikult oksüdeerunud. Saadud tuhale antakse veidi aega jahtuda. Seejärel töödeldakse seda lahjendatud (võrdsetes kogustes veega) väävelhappega ja kaltsineeritakse samal temperatuuril, kuni selle massiväärtus muutub konstantseks.

Väävelhappe mõjul on tekkiv tuhk sulfaat, kust selle määratlus tegelikult pärineb. seejärel võrrelda saadud tuha massi ja uuritava õli algmassi (tuha mass jagatakse põlenud õli massiga). Massi suhe väljendatakse protsentides (st saadud jagatis korrutatakse 100-ga). See on sulfaattuha sisalduse soovitud väärtus.

Mis puudutab tavalist (põhi)tuhasisaldust, siis selle kohta on olemas ka riiklik standard GOST 1461-75 nimega “Nafta ja naftatooted. Tuhasisalduse määramise meetod”, mille kohaselt kontrollitakse katseõlis erinevate kahjulike lisandite olemasolu. Kuna see hõlmab keerulisi protseduure ja veelgi enam erinevate rakenduste jaoks, ei esita me selles materjalis selle olemust. Soovi korral saab selle GOST-i hõlpsalt Internetist leida.

Samuti on olemas üks venekeelne GOST 12337-84 "Mootoriõlid diiselmootoritele" (viimane väljaanne 21.05.2018). Selles on selgelt välja toodud erinevate parameetrite väärtused mootoriõlidele, sealhulgas kodumaistele, mida kasutatakse erineva võimsusega diislikütuse ICE-des. See näitab erinevate keemiliste komponentide lubatud väärtusi, sealhulgas lubatud tahma kogust.